近日，峰飞航空正式宣布与 CATL 签署战略投资合作协议，将共同致力于 eVTOL 航空电池的研发。 CATL 背后，孚能科技、亿纬锂能、国轩高科、力神电池、欣旺达等电池企业均已入局，提前“占位”。
在此趋势之下，当下的“电池大战”已逐渐从电动汽车领域蔓延至低空领域。电池作为电动汽车的“心脏”，成本占整车成本的40%以上。那么，它在eVTOL（电动垂直起降飞机）中扮演着怎样的角色？电池企业争相进入低空经济赛道的背后原因何在？
电池占 eVTOL 成本的 15% 以上
据不完全统计，目前已经有超过10家电池企业布局航空电动汽车领域，其中大部分会选择与eVTOL企业联合开发。
至于宁德时代，在与峰飞航空联手之前，其董事长曾毓群在今年5月的国际科技创新博览会上就表示，宁德时代正在电动飞机领域开展合作开发。“我们要从小型飞机做起，从1吨级的飞机，到8.8吨级的飞机。”今年6月，他透露，宁德时代已经成功试飞了一架4吨级的民用电动飞机。
据悉，目前国内eVTOL飞行器的重量大多在600公斤至2吨之间，可供参考的是，峰飞航空自主研发的“凯瑞欧”就是2吨级的eVTOL飞行器；亿航智能的EH216-S最大起飞重量为620公斤等。
除了 CATL 之外，亿纬锂能今年 5 月底在投资者互动平台上透露，公司在 eVTOL 电池领域早有布局，曾与国外公司合作进行了 3 年的研究，目前已交付 A 样产品，正在协助客户取得相关航空系统的认证。此外，公司还向其他国际客户发送了样品。
今年4月，孚能科技也在互动平台上透露，公司已与国内外客户在载人飞机领域开展电池合作与供货，并积极与国内多家潜在客户沟通，共同推进低空飞行发展。其董事长王宇去年曾表示，孚能科技早在五六年前就已参与航空电动化的探索。
去年12月，亿航智能携手国轩高科，共同开发基于亿航智能无人驾驶eVTOL产品的动力电芯、电池包、充电基础设施等；今年4月，又与巨万科技研发达成合作，共同研发用于eVTOL飞行器的超快充/极速快充电池解决方案。
电池公司与eVTOL公司联手推动电池研发的背后，是数千亿美元的市场机会。
中国民航局公布的数据显示，到2025年，低空经济市场规模将达到1.5万亿元，业内认为，电池环节有望占据15%-20%的市场份额，以此推算，电池行业将获得2000多亿元的增量市场。
和电池对于电动汽车一样重要，动力系统也扮演着纯电动eVTOL“心脏”的角色。在成本方面，几位领先的eVTOL公司从业者透露，成本相当高昂。
“动力系统（包括电池、电动机、电子调速器、螺旋桨叶片、功率控制系统等）的成本基本占到40%左右。”同济大学飞机工程研究所所长沈海军也告诉蓝鲸新闻。
小鹏回天动力相关负责人对蓝鲸新闻表示，与电动汽车相比，eVTOL除了动力电池外，还需要考虑航空适航要求、高强度轻量化设计等，因此整体成本高于电动汽车，因此动力电池的成本占比会下降。“结合目前国内外各款eVTOL车型披露的信息，预估动力电池占eVTOL总成本比重约15%~25%，低于电动汽车40%的占比。”
研发方向：高性能+高安全
目前纯电动eVTOL电池的研发方向主要集中在提高能量密度和性能上，相比电动汽车，eVTOL对其搭载的动力电池的性能要求更为严苛。
“eVTOL电池的能量密度指标是关键。”沈海军告诉蓝鲸新闻，能量密度高意味着重量轻、能量充沛、续航里程长。
前述小鹏回天动力经理也向蓝鲸资讯表示，由于eVTOL飞行任务包线既包括垂直起降工况，也包括巡航工况，而这些工况的动力需求通常是纯电动汽车的5到10倍，为了在兼顾续航能力的同时满足这些动力需求，动力电池的设计尽可能追求高能量密度与高放电率的结合。此外，为了实现快速补充能量，电池的充电速率也需要纳入考虑。
据他介绍，目前纯电动路线的eVTOL可以通过两种方式提升续航里程，一方面可以增加电池电量，另一方面可以通过优化整机的气动效率来降低电池放电率。
“因为在保证电池高安全性的前提下，必须尽可能的提高电池的能量密度和充放电能力。一方面，电芯的材料体系、壳体结构、材料等需要有更多创新，另一方面，整个动力电池组也需要进行大量的集成化、轻量化设计，让电池组在整机中的重量尽可能低（35%以下）。”
根据工信部等四部门发布的《绿色航空制造业发展纲要（2023-2035年）》，在电动通用航空飞机工程化研发方面，要求满足电动飞机使用需求和适航要求的400Wh/kg级航空锂电池产品实现量产，500Wh/kg级产品进行小规模验证。
根据峰飞航空与宁德时代达成的合作，双方将致力于提升eVTOL电池的能量密度和性能，为eVTOL提供更长的飞行距离和更高的载重支持，同时在安全性和稳定性方面也将迎来更显著的提升。
与此同时，宁德时代也在推动凝聚态电池在民用电动载人飞机项目的合作开发。该公司首席科学家吴凯今年4月透露，今年搭载宁德时代凝聚态电池的验证机已在吨级以上飞机上成功首飞。
根据宁德时代去年公布的数据，其推出的凝聚态电池电芯能量密度达到500Wh/kg。此前，宁德时代在回答投资者提问时表示，根据公司2022年年报，公司三元锂离子电池电芯质量能量密度纯电动（BEV）为220-300Wh/kg。
此外，沈海军认为，固态电池、氢能动力等值得关注，“固态电池是一个发展趋势，氢燃料电池、钠离子电池也有望得到进一步发展，与传统锂电池展开竞争。”
以固态电池为例，据欣旺达今年6月在投资者平台披露，其固态电池公司自2015年起便开始研发，规划了第一代400Wh/kg、第二代500Wh/kg全固态电池。其中，第一代全固态电池最新的安时级样品，可实现1000次以上稳定循环；第二代实验室样品，已达到500Wh/kg能量密度目标。
该公司补充道：“能量密度是一个令人关注的指标，但我们不能忽视产品的寿命和安全性。”
“除了高性能，eVTOL锂电池的研发也要兼顾高安全性。”小鹏惠天动力负责人也指出，eVTOL动力电池的设计会更加倾向于飞机的安全要求，尤其是电池的抗撞击能力、热失控后的耐受能力会明显高于国家对汽车的标准。
另一位eVTOL领军企业高管也对蓝鲸新闻表示，飞机减重是安全指标之一，并不是电池越多、续航时间越长就越好。在他看来，除了续航时间，未来快充、换电等能源补充方式的创新也能提升运营效率，是一个值得尝试的好方向。
本站候鸟号已成立2年，主要围绕财经资讯类，分享日常的保险、基金、期货、理财、股票等资讯，帮助您成为一个优秀的财经爱好者。本站温馨提示：股市有风险，入市需谨慎。
暂无评论